NO340770B1

NO340770B1 - Method for controlling a downhole flow control device

Info

Publication number: NO340770B1
Application number: NO20083768A
Authority: NO
Inventors: Guy P Vachon
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2017-06-19
Also published as: BRPI0707759A2; AU2007215159B2; AU2007215159A1; WO2007095221A1; NO20083768L; US20070187091A1; CN101421485A; MX2008010337A; CA2642111C; EP1984597A1; EA200801765A1; EA013419B1; EG25332A; US8602111B2; CA2642111A1; CN101421485B; EP1984597B1

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION

Oppfinnelsens område Field of the invention

[0001]Denne oppfinnelse vedrører generelt regulering av brønner for produksjon av olje og gass. Mer bestemt vedrører den styring av bevegelige elementer i strømnings-reguleringsinnretninger for brønnproduksjon. [0001] This invention generally relates to the regulation of wells for the production of oil and gas. More specifically, it relates to the control of moving elements in flow control devices for well production.

Beskrivelse av beslektet teknikk Description of Related Art

[0002]GB 2 081 777 omhandler styring av undervannsventiler for oljebrønner. [0002]GB 2 081 777 deals with control of underwater valves for oil wells.

US 2003/0132006 A1 vedrører en fremgangsmåte og et system for styring av en nedihulls strømningsreguleringsinnretning ved bruk av avledet tilbakemeldings-regulering. US 6,276,458 B1 beskriver et apparat og en fremgangsmåte for å styre fluidstrømning. Regulering av brønner for produksjon av olje og gass utgjør et pågående anliggende for petroleumsindustrien, hvilket delvis skyldes den enorme pengekostnad som er involvert i tillegg til de risiki som er tilknyttet miljømessige og sikkerhetsmessige problemstillinger. Regulering av produksjonsbrønner har blitt særlig viktig og mer komplekst i lys av hele industriens erkjennelse av at brønner som har flere forgreninger (dvs. multilaterale brønner) vil bli økende viktig og alminnelig. Slike multilaterale brønner inkluderer atskilte produksjonssoner som produserer fluid enten i felles eller atskilte produksjonsrør. I begge tilfeller er det et behov for regulering av soneproduksjon, isolering av spesifikke soner og ellers over-våking av hver sone i en bestemt brønn. Strømningsreguleringsinnretninger så som glidehylseventiler, nedihulls sikkerhetsventiler og nedihulls strupere er i alminnelig bruk for å regulere strømming mellom produksjonsrøret og foringsrørets ringrom. Slike innretninger brukes til soneisolering, selektiv produksjon, avstenging av strømmingen, sammenblanding av produksjon og transient-testing. US 2003/0132006 A1 relates to a method and a system for controlling a downhole flow control device using derived feedback control. US 6,276,458 B1 describes an apparatus and a method for controlling fluid flow. Regulation of wells for the production of oil and gas is an ongoing issue for the petroleum industry, which is partly due to the enormous financial cost involved in addition to the risks associated with environmental and safety issues. Regulation of production wells has become particularly important and more complex in light of the entire industry's recognition that wells that have several branches (ie multilateral wells) will become increasingly important and commonplace. Such multilateral wells include separate production zones that produce fluid either in common or separate production pipes. In both cases, there is a need for regulation of zone production, isolation of specific zones and otherwise monitoring of each zone in a particular well. Flow control devices such as slide sleeve valves, downhole safety valves and downhole chokes are in common use to regulate flow between the production pipe and the casing annulus. Such devices are used for zone isolation, selective production, shutdown of the flow, mixing of production and transient testing.

[0003]Det er ønskelig å operere nedihulls strømningsreguleringsinnretningen med en variabel strømningsreguleringsinnretning. Den variable regulering tillater at ventilen funksjonerer i en strupemodus, hvilket er ønskelig når man forsøker å blande sammen flere produserende soner som opererer ved forskjellige reservoartrykk. Denne strupingen hindrer kryss-strømning, via brønnboringen, mellom nedihulls produserende soner. [0003] It is desirable to operate the downhole flow control device with a variable flow control device. The variable control allows the valve to function in a throttling mode, which is desirable when trying to mix together multiple producing zones operating at different reservoir pressures. This throttling prevents cross-flow, via the wellbore, between downhole producing zones.

[0004]I tilfellet av en hydraulisk drevet strømningsreguleringsinnretning, så som en glidehylseventil, opplever ventilen flere forandringer over tid. For eksempel eldes hydraulikkfluid, og den oppviser redusert smøreevne når den utsettes for høy tempe-ratur. Avleiringer og andre avsetninger vil opptre i det indre av ventilen. I tillegg vil tetninger forringes og slites over tid. For at en ventil skal virke effektivt som en struper, behøver den et akseptabelt fint nivå av regulerbarhet. En vanskelighet ved den nøyaktige posisjonering av det bevegelige element i en strømningsregulerings-innretning er forårsaket av fluidlagringskapasitet for hydraulikkledningene. En annen vanskelighet oppstår fra den kjensgjerning at det trykk som er nødvendig for å igang-sette bevegelse av det bevegelige element er forskjellige trykk som er nødvendig for å opprettholde bevegelse, hvilket er forårsaket av forskjellen mellom statiske og dynamiske friksjonskoeffisienter, idet den statiske koeffisient er større enn den dynamiske koeffisient. Når trykk kontinuerlig påføres gjennom hydraulikkledningen, tillater den elastiske karakter av ledningene noe utvidelse, som i sin effekt forårsaker at ledningen virker som en fluidakkumulator. Jo lengre ledningen er, jo større er denne effekt. I operasjon kan kombinasjonene av disse effekter forårsake betydelig oversving i posisjoneringen av det bevegelige element. F.eks., hvis hydraulikkledningens trykk heves for å overvinne den statiske friksjon, begynner hylsen å bevege seg. En kjent mengde fluid blir i alminnelighet pumpet inn i systemet for å bevege elementet en kjent avstand. Imidlertid, på grunn av fluidlagringseffekten til hydraulikkledningen og den lavere kraft som er påkrevet for å fortsette bevegelsen, fortsetter elementet å bevege seg forbi den ønskede posisjon. Dette kan resultere i uønskede strømnings-begrensninger. [0004] In the case of a hydraulically operated flow control device, such as a sliding sleeve valve, the valve experiences several changes over time. For example, hydraulic fluid ages, and it exhibits reduced lubrication when exposed to high temperatures. Deposits and other deposits will appear inside the valve. In addition, seals will deteriorate and wear out over time. For a valve to work effectively as a throttle, it needs an acceptably fine level of adjustability. A difficulty in the precise positioning of the movable element in a flow control device is caused by the fluid storage capacity of the hydraulic lines. Another difficulty arises from the fact that the pressure required to initiate motion of the movable element is different from the pressure required to maintain motion, which is caused by the difference between the static and dynamic coefficients of friction, the static coefficient being greater than the dynamic coefficient. When pressure is continuously applied through the hydraulic line, the elastic nature of the lines allows some expansion, which in effect causes the line to act as a fluid accumulator. The longer the cable, the greater this effect. In operation, the combinations of these effects can cause significant overshoot in the positioning of the moving element. For example, if the hydraulic line pressure is raised to overcome the static friction, the sleeve begins to move. A known amount of fluid is generally pumped into the system to move the element a known distance. However, due to the fluid storage effect of the hydraulic line and the lower force required to continue the movement, the element continues to move past the desired position. This can result in unwanted flow restrictions.

[0005]Den foreliggende oppfinnelse overvinner de ovennevnte ulemper ved kjent teknikk ved å tilveiebringe et system og en fremgangsmåte for å overvinne den statiske friksjon samtidig som oversvingeffekten i betydelig grad reduseres. Ytterligere fordeler i forhold til kjent teknikk vil være åpenbare for én som har fagkunnskap innen teknikken. [0005] The present invention overcomes the above-mentioned disadvantages of prior art by providing a system and a method for overcoming the static friction while at the same time significantly reducing the overshoot effect. Further advantages over the prior art will be obvious to one skilled in the art.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

[0007]Hovedtrekkene ved den foreliggende oppfinnelse fremgår at det selvstendige patentkrav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav. I et aspekt, er det eksemplifisert et system for styring av en nedihulls strømnings- reguleringsinnretning og som inkluderer en strømningsreguleringsinnretning ved en nedihulls lokalisering i en brønn, hvor strømningsreguleringsinnretningen har et bevegelig element for regulering av en nedihulls formasjonsstrøm. Det bevegelige element har en hydraulisk tetning som er tilknyttet til dette. Tetningen er konstruert slik at et maksimumtrykk i en påført trykkpuls er tilstrekkelig til å overvinne en statisk friksjonskraft som er tilknyttet tetningen, og hvor et minimumstrykk i en påført trykkpuls er utilstrekkelig til å overvinne en dynamisk friksjonskraft som er tilknyttet tetningen. [0007] The main features of the present invention appear that the independent patent claim. Further features of the invention are indicated in the independent claims. In one aspect, a system for controlling a downhole flow control device is exemplified and includes a flow control device at a downhole location in a well, where the flow control device has a movable element for controlling a downhole formation flow. The movable element has a hydraulic seal connected to it. The seal is constructed so that a maximum pressure in an applied pressure pulse is sufficient to overcome a static frictional force associated with the seal, and where a minimum pressure in an applied pressure pulse is insufficient to overcome a dynamic frictional force associated with the seal.

[0008]I et annet aspekt er det angitt en fremgangsmåte for styring av en strømnings-reguleringsinnretning og innbefattende overføring av en trykkpuls fra en overflate-lokalisert hydraulikk-kilde til strømningsreguleringsinnretningen ved en nedihulls lokalisering. En karakteristikk av trykkpulsen styres for inkrementelt å bevege et bevegelig element i strømningsreguleringsinnretningen til en ønsket posisjon. En eksemplifiserende styrt karakteristikk av trykkpulsen omfatter pulsstørrelse og pulsvarighet. [0008] In another aspect, there is provided a method for controlling a flow control device and including the transmission of a pressure pulse from a surface-located hydraulic source to the flow control device at a downhole location. A characteristic of the pressure pulse is controlled to incrementally move a movable element in the flow control device to a desired position. An exemplary controlled characteristic of the pressure pulse includes pulse size and pulse duration.

[0009]Selv om den foregående søknad er rettet mot de foretrukne utførelser av oppfinnelsen, vil forskjellige modifikasjoner som faller innenfor patentkravene, være åpenbare for de som har fagkunnskap innen teknikken. Det er meningen av alle variasjoner innenfor omfanget av de vedføyde krav omfattes av søknaden. Det vil imidlertid være åpenbart for en med fagkunnskap innen teknikken at mange modifikasjoner og forandringer av den utførelse som er fremsatt ovenfor, er mulige uten å avvike fra oppfinnelsens omfang definert av patentkravene. Det er således meningen at de følgende krav skal tolkes til å omfatte alle slike modifikasjoner og forandringer. [0009] Although the preceding application is directed to the preferred embodiments of the invention, various modifications falling within the patent claims will be obvious to those skilled in the art. It is intended that all variations within the scope of the attached requirements are covered by the application. However, it will be obvious to someone skilled in the art that many modifications and changes to the embodiment set forth above are possible without deviating from the scope of the invention defined by the patent claims. It is therefore intended that the following requirements shall be interpreted to include all such modifications and changes.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0010]For en detaljert forståelse av den foreliggende oppfinnelse skal det vises til den følgende detaljerte beskrivelse av den foretrukne utførelse, sett i sammenheng med de ledsagende tegninger, hvor like elementer har blitt gitt like talltegn, hvor: Fig. 1 viser skjematisk et produksjonsbrønn-strømningsreguleringssystem i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 er en graf som viser vedvarende bevegelse av et bevegelig element i en strømningsreguleringsinnretning på grunn av effektene av statisk og dynamisk friksjon; og Fig. 3 er et diagram over pulset hydraulikktrykk i relasjon til det trykk som er påkrevet for å overvinne statisk og dynamisk friksjon og den relaterte bevegelse av et bevegelig element i en strømningsreguleringsinnretning. [0010] For a detailed understanding of the present invention, reference should be made to the following detailed description of the preferred embodiment, seen in conjunction with the accompanying drawings, where like elements have been given like numbers, where: Fig. 1 schematically shows a production well - flow control system according to an embodiment of the present invention; Fig. 2 is a graph showing sustained movement of a movable element in a flow control device due to the effects of static and dynamic friction; and Fig. 3 is a diagram of pulsed hydraulic pressure in relation to the pressure required to overcome static and dynamic friction and the related movement of a movable element in a flow control device.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0011]Som det er kjent, kan en gitt brønn oppdeles i en flerhet av separate soner, hvilket er påkrevet for å isolere spesifikke områder av en brønn for formål som inkluderer, men ikke er begrenset til, produsering av valgte fluider, forebygging av utblåsinger og å hindre vanninntak. [0011] As is known, a given well can be divided into a plurality of separate zones, which is required to isolate specific areas of a well for purposes including, but not limited to, production of selected fluids, blowout prevention and to prevent water intake.

[0012]Med henvisning til fig. 1, en brønn 1 inkluderer to eksemplifiserende soner, nemlig sone A og sone B, hvor sonene er atskilt av en ugjennomtrengelig barriere. Hver av sonene A og B har blitt komplettert på en kjent måte. Fig. 1 viser komplette-ringen av sone A ved bruk av pakninger 15 og en glidehylseventil 20 som bæres på en rørstreng 10 i en brønnboring 5. Pakningene 15 tetter av ringrommet mellom brønnboringen og en strømningsreguleringsinnretning, så som en glidehylseventil 20, hvilket tvinger formasjonsfluid til å strømme kun gjennom den åpne glidehylseventil 20. Alternativt kan strømningsreguleringsinnretningen være en hvilken som helst strømningsreguleringsinnretning som har minst ett bevegelig element for regulering av strømming, inkludert, men ikke begrenset til, en nedihulls struper og en nedihulls sikkerhetsventil. Som det er kjent innen teknikken anvender en alminnelig glidehylseventil et ytre hus med spalter, også kalt åpninger, og en indre spole med spalter. Spaltene kan innrettes og skjevinnrettes med aksial bevegelse av den indre spole i forhold til det ytre hus. Slike innretninger er kommersielt tilgjengelige. Rørstrengen 10 er ved overflaten tilkoplet til brønnhodet 35. [0012] With reference to fig. 1, a well 1 includes two exemplary zones, namely zone A and zone B, the zones being separated by an impermeable barrier. Each of the zones A and B has been completed in a known manner. Fig. 1 shows the completion of zone A using gaskets 15 and a slide sleeve valve 20 which is carried on a pipe string 10 in a wellbore 5. The gaskets 15 seal off the annulus between the wellbore and a flow control device, such as a slide sleeve valve 20, which forces formation fluid to flow only through the open slide sleeve valve 20. Alternatively, the flow control device may be any flow control device having at least one movable element for controlling flow, including, but not limited to, a downhole choke and a downhole safety valve. As is known in the art, a common slide sleeve valve uses an outer housing with slots, also called openings, and an inner spool with slots. The slits can be aligned and misaligned with axial movement of the inner coil in relation to the outer housing. Such devices are commercially available. The pipe string 10 is connected to the wellhead 35 at the surface.

[0013]I en utførelse, styres glidehylseventilen 20 fra overflaten ved hjelp av to hydrauliske kontroll-ledninger, åpningsledning 25 og lukkingsledning 30, som opererer et ballansert, dobbeltvirkende hydraulikkstempel (ikke vist) i glidehylsen 20. Hydraulikkstempelet forflytter et bevegelig element, så som en indre spole 22, også kalt en hylse, for å innrette eller skjevinnrette strømningsspalter, eller åpninger, hvilket tillater at formasjonsfluid strømmer gjennom glidehylseventilen 20. Flere konfigurasjoner av det bevegelige element er kjent innen teknikken, og blir her ikke omtalt i detalj. En slik innretning er kommersielt tilgjengelig som HCM Hydraulic Sliding Sleeve fra Baker Oil Tools, Houston, Texas. I operasjon, trykksettes led ningen 25 for å åpne glidehylseventilen 20, og ledningen 30 trykksettes for å stenge glidehylseventilen 20. Under en trykksetting av enten ledningen 25 eller 30 kan den motsatte ledning på en styrt måte ventileres til overflatereservoartanken 45 ved hjelp av ventilmanifolden 65. Ledningen 25 og 30 er forbundet til pumpen 40 og retur-reservoaret 45 gjennom ventilmanifolden 65 som styres av prosessoren 60. Pumpen 40 tar hydraulikkfluid fra reservoaret 45 og tilfører det under trykk til ledningen 41. Trykksensoren 50 overvåker trykket i pumpeutstrømmingsledningen 41 og tilveiebringer et signal til prosessoren 60 som er relatert til det detekterte trykk. Syklushastigheten eller hastigheten til pumpen 40 overvåkes av pumpesyklussensoren 55 som sender et elektrisk signal til prosessoren 60 som er relatert til antallet pumpesykluser. Signalene fra sensorene 55 og 50 kan være en hvilken som helst passende type av signal, inkludert, men ikke begrenset til, optisk, elektrisk, pneumatisk og akustisk. Ved hjelp av sin design, avgir en fortrengningspumpe etfluidvolum som kan bestemmes for hver pumpesyklus. Ved bestemmelse av antallet av pumpesykluser, kan volumet av pumpet fluid bestemmes og følges. Ventilmanifolden 65 virker slik at den leder pumpens utgangsstrøm til den passende hydraulikkledning 25 eller 30 for å bevege spolen 22 i ventilen 20 i en åpningsretning, henholdsvis en stengingsretning, slik dette styres av prosessoren 60. Prosessoren 60 inneholder passende grensesnitt-kretser og prosessorer, som virker under programmerte instruksjoner, for å tilveiebringe effekt til og motta utgangssignaler fra trykksensor 50 og pumpesyklus-sensor 55; for å danne grensesnitt med og styre aktueringen av manifolden 65 og syklushastigheten til pumpen 40, og for å analysere signalene fra pumpesyklussensoren 55 og trykksensoren 50, 170, 171, og for å sende ut kommandoer til pumpen 40 og manifolden 65 for å styre posisjonen til spolen 22 i glidehylseventilen 20 mellom en åpen posisjon og en stengt posisjon. Prosessoren tilveiebringer ytterligere funksjoner som beskrevet nedenfor. [0013] In one embodiment, the sliding sleeve valve 20 is controlled from the surface by means of two hydraulic control lines, opening line 25 and closing line 30, which operate a balanced, double-acting hydraulic piston (not shown) in the sliding sleeve 20. The hydraulic piston moves a movable element, such as an inner spool 22, also called a sleeve, to align or bias flow gaps, or openings, allowing formation fluid to flow through the slide sleeve valve 20. Several configurations of the movable element are known in the art, and will not be discussed in detail here. Such a device is commercially available as the HCM Hydraulic Sliding Sleeve from Baker Oil Tools, Houston, Texas. In operation, line 25 is pressurized to open slide sleeve valve 20, and line 30 is pressurized to close slide sleeve valve 20. During pressurization of either line 25 or 30, the opposite line can be vented in a controlled manner to surface reservoir tank 45 using valve manifold 65. The lines 25 and 30 are connected to the pump 40 and the return reservoir 45 through the valve manifold 65 which is controlled by the processor 60. The pump 40 takes hydraulic fluid from the reservoir 45 and supplies it under pressure to the line 41. The pressure sensor 50 monitors the pressure in the pump discharge line 41 and provides a signal to the processor 60 which is related to the detected pressure. The cycle rate or speed of the pump 40 is monitored by the pump cycle sensor 55 which sends an electrical signal to the processor 60 that is related to the number of pump cycles. The signals from the sensors 55 and 50 may be any suitable type of signal, including, but not limited to, optical, electrical, pneumatic, and acoustic. By its design, a positive displacement pump delivers a fluid volume that can be determined for each pumping cycle. By determining the number of pumping cycles, the volume of pumped fluid can be determined and monitored. The valve manifold 65 acts so that it directs the output flow of the pump to the appropriate hydraulic line 25 or 30 to move the coil 22 in the valve 20 in an opening direction, respectively a closing direction, as controlled by the processor 60. The processor 60 contains suitable interface circuits and processors, which operates under programmed instructions to provide power to and receive output signals from pressure sensor 50 and pump cycle sensor 55; to interface with and control the actuation of the manifold 65 and the cycle rate of the pump 40, and to analyze the signals from the pump cycle sensor 55 and the pressure sensor 50, 170, 171, and to issue commands to the pump 40 and the manifold 65 to control the position of the coil 22 in the sliding sleeve valve 20 between an open position and a closed position. The processor provides additional functions as described below.

[0014]I operasjon, blir glidehylseventilen 20 i alminnelighet operert slik at ventil-åpningene plasseres i fullt åpen eller fullt stengt tilstand. Som tidligere påpekt, er det imidlertid ønskelig å være i stand til proporsjonalt å aktuere en slik innretning for å tilveiebringe mellomliggende strømningstilstander som kan brukes til å strupe strømmen av reservoarfluidet. Ideelt sett kan pumpen opereres for å tilføre et kjent volum av fluid, hvilket ville bevege spolen 22 en avstand som kan bestemmes. Effektene av statisk og dynamisk friksjon som er tilknyttet bevegelige elementer i strømningsreguleringsinnretningen, så som spolen 22, når de kombineres med fluid-lagringskapasitetfor hydraulikkledningene 25 og 30, kan imidlertid forårsake betydelig oversving i posisjoneringen av spolen 22. Disse effektene kan ses på fig. 2, som viser bevegelsen 103 av spolen 22 når fluid pumpes for å bevege spolen 22. Pumpe-trykk bygges opp langs kurven 100. I en utførelse, blir eventuelle pulsasjoner som forårsakes av pumpen 40 dempet ut ved overføring gjennom tilførselsledningen. Trykk bygges opp til trykk 101 for å overvinne den statiske friksjon til tetninger (ikke vist) i glidehylseventilen 20. I et ideelt hydraulikksystem, så snart spolen 22 begynner å bevege seg, reduseres tilførselsledningstrykket til ledning 102 og ytterligere fluid kan tilføres ved det lavere trykk for å bevege spolen 22 til en ønsket posisjon 108. Imidlertid blir hele hydraulikktilførselsledningen 25, 30 trykksatt til det høyere trykk 101, og utvidelse av tilførselsledningen 25, 30 resulterer i et betydelig volum av fluid ved trykk 101. Istedenfor at fluidtrykket er ved nivå 102, reduseres det gradvis langs ledning 107, hvilket tvinger spolen 22 til posisjon 109, og oversvinger den ønskede posisjon 108. [0014] In operation, the sliding sleeve valve 20 is generally operated so that the valve openings are placed in a fully open or fully closed state. As previously pointed out, however, it is desirable to be able to proportionally actuate such a device to provide intermediate flow conditions that can be used to throttle the flow of the reservoir fluid. Ideally, the pump can be operated to supply a known volume of fluid, which would move the spool 22 a determinable distance. However, the effects of static and dynamic friction associated with moving elements of the flow control device, such as the spool 22, when combined with the fluid storage capacity of the hydraulic lines 25 and 30, can cause significant overshoot in the positioning of the spool 22. These effects can be seen in FIG. 2, which shows the movement 103 of the coil 22 when fluid is pumped to move the coil 22. Pump pressure builds up along the curve 100. In one embodiment, any pulsations caused by the pump 40 are damped out by transmission through the supply line. Pressure builds up to pressure 101 to overcome the static friction of seals (not shown) in the slide sleeve valve 20. In an ideal hydraulic system, as soon as the spool 22 begins to move, the supply line pressure to line 102 is reduced and additional fluid can be supplied at the lower pressure to move the coil 22 to a desired position 108. However, the entire hydraulic supply line 25, 30 is pressurized to the higher pressure 101, and expansion of the supply line 25, 30 results in a significant volume of fluid at pressure 101. Instead of the fluid pressure being at level 102 , it is gradually reduced along line 107, which forces the coil 22 to position 109, and over-oscillates the desired position 108.

[0015]For å redusere problemet med oversvinging, se fig. 3, tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse i en utførelse trykkpulser 203 som beveger spolen 22 i inkrementene trinn til den ønskede posisjon. Ved å bruke pulser 203 blir effektene av utvidelse av til tilførselsledningen betydelig redusert. Hver puls 203 genereres slik at pulstopptrykket 207 overstiger det trykk 201 som er nødvendig for å overvinne den statiske friksjonskraft som motvirker bevegelse av spolen 22, og pulsminimums-trykket 208 er mindre enn det trykk 202 som er påkrevet for å overvinne den kraft som er påkrevet for å overvinne den dynamiske friksjonskraft som motvirker bevegelse. I en utførelse blir trykkpulser 203 påført oppå et basistrykk 205. Bevegelsen 206 av spolen 22 er i hovedsak en trappetrinnsfunksjon for å nå den ønskede posisjon 210. Selv om spolen 22 har blitt omtalt, skal det forstås at spolen 22 kun er et illustrativt bevegelig element. Andre bevegelige elementer og deres tilknyttede statiske og dynamiske friksjoner kan også benyttes på den ovenfor beskrevne måte. [0015] To reduce the problem of overshoot, see fig. 3, the present invention in one embodiment provides pressure pulses 203 which move the coil 22 in step increments to the desired position. By using pulses 203, the effects of extension to the supply line are significantly reduced. Each pulse 203 is generated so that the pulse peak pressure 207 exceeds the pressure 201 required to overcome the static frictional force opposing movement of the coil 22, and the pulse minimum pressure 208 is less than the pressure 202 required to overcome the force required to overcome the dynamic frictional force that opposes motion. In one embodiment, pressure pulses 203 are applied on top of a base pressure 205. The movement 206 of the coil 22 is essentially a stair step function to reach the desired position 210. Although the coil 22 has been discussed, it should be understood that the coil 22 is only an illustrative moving element . Other moving elements and their associated static and dynamic frictions can also be used in the manner described above.

[0016]Som vist på fig. 1, i en utførelse, er en trykk-kilde 70, som kan være en hydraulikksylinder, hydraulisk koplet til ledningen 41. Stempelet 71 aktueres ved hjelp av et hydraulikksystem 72 gjennom en ledning 73 som beveger stempelet 71 på en forhåndsbestemt måte for å påtrykke pulser 203 på ledningen 41. Slike pulser overføres ned tilførselsledningene 25, 30 og forårsaker inkrementell bevegelse av spolen 22. Hydraulikksystemet 72 kan styres av prosessoren 60 for å endre maksi-mums- og minimumspulstrykk og pulsbredde W, også kalt pulsvarighet, for å tilveiebringe ytterligere styring av den inkrementene bevegelse av spolen 22. Alternativt kan pumpen 40 være en fortrengningspumpe som har tilstrekkelige evner til å gene-rere pulser 203. [0016] As shown in fig. 1, in one embodiment, a pressure source 70, which may be a hydraulic cylinder, is hydraulically connected to the line 41. The piston 71 is actuated by means of a hydraulic system 72 through a line 73 which moves the piston 71 in a predetermined manner to apply pressure pulses 203 on the line 41. Such pulses are transmitted down the supply lines 25, 30 and cause incremental movement of the coil 22. The hydraulic system 72 can be controlled by the processor 60 to change the maximum and minimum pulse pressure and pulse width W, also called pulse duration, to provide additional control of the incremental movement of the coil 22. Alternatively, the pump 40 can be a displacement pump which has sufficient capabilities to generate pulses 203.

[0017]I en utførelse blir effektene av de ettergivende tilførselsledninger 25, 30 tatt hånd om ved å sammenligne signaler fra trykksensoren 50, ved overflaten, med signaler fra trykksensorene 170 og 171, som er lokalisert ved den nedihulls lokalisering på tilførselsledninger 25, henholdsvis 30. Signaler fra sensorene 170 og 171 overføres langs signalledningene (ikke vist) til prosessoren 60. Sammenligningene av slike signaler kan brukes til å bestemme en transferfunksjon F som relaterer den overførte trykkpuls til den mottatte puls. Transferfunksjon F kan programmeres i prosessoren 60 for å styre ett eller flere karakteristika av den genererte trykkpuls, så som f.eks. pulsstørrelse og pulsvarighet, slik at den mottatte trykkpuls er av en valgt størrelse og varighet for nøyaktig å posisjonere spolen 22 ved den ønskede posisjon. Som her brukt, er pulsstørrelse differansen mellom maksimumspulstrykket 207 og minimumspulstrykket 208. Som her brukt er pulsvarighet den tid hvor trykkpulsen er i stand til faktisk å bevege spolen 22. [0017] In one embodiment, the effects of the compliant supply lines 25, 30 are taken care of by comparing signals from the pressure sensor 50, at the surface, with signals from the pressure sensors 170 and 171, which are located at the downhole location on the supply lines 25, 30 respectively Signals from the sensors 170 and 171 are transmitted along the signal lines (not shown) to the processor 60. The comparisons of such signals can be used to determine a transfer function F which relates the transmitted pressure pulse to the received pulse. Transfer function F can be programmed in the processor 60 to control one or more characteristics of the generated pressure pulse, such as e.g. pulse size and pulse duration, so that the received pressure pulse is of a selected size and duration to accurately position the coil 22 at the desired position. As used herein, pulse size is the difference between the maximum pulse pressure 207 and the minimum pulse pressure 208. As used herein, pulse duration is the time that the pressure pulse is able to actually move the coil 22.

[0018]I en annen utførelse er posisjonssensoren 173 anordnet i glidehylseventilen 20 for å bestemme posisjonen til spolen 22 inne i glidehylseventilen 20. Her kan transferfunksjonen F' bestemmes ved å sammenligne den genererte puls med den faktiske bevegelse av spolen 22. Posisjonssensoren 173 kan være en hvilken som helst egnet posisjonssansende teknikk, så som f.eks. det posisjonssansingssystem som er beskrevet i US-patentsøknad med serienr. 10/289,714, innlevert 7. november, 2002, og som er overdratt til rettsetterfølgeren for den foreliggende søknad. [0018] In another embodiment, the position sensor 173 is arranged in the sliding sleeve valve 20 to determine the position of the coil 22 inside the sliding sleeve valve 20. Here, the transfer function F' can be determined by comparing the generated pulse with the actual movement of the coil 22. The position sensor 173 can be any suitable position sensing technique, such as e.g. the position sensing system described in US patent application serial no. 10/289,714, filed Nov. 7, 2002, which is assigned to the assignee of the present application.

[0019]Selv om systemene og fremgangsmåtene ovenfor er beskrevet med henvisning til produksjonsbrønner, vil én med fagkunnskap innen teknikken innse at det system og de fremgangsmåter som her er beskrevet er like anvendbare på regule-ringen av strøm i injeksjonsbrønner. I tillegg, vil én med fagkunnskap innen teknikken innse at det system og de fremgangsmåter som her er beskrevet er like anvendbare på brønnhodelokaliseringer på land og på havbunnen. [0019] Although the systems and methods above are described with reference to production wells, one with technical knowledge will realize that the system and the methods described here are equally applicable to the regulation of current in injection wells. In addition, one skilled in the art will realize that the system and methods described here are equally applicable to wellhead locations on land and on the seabed.

[0020]Den foregående beskrivelse er rettet mot bestemte utførelser av den foreliggende oppfinnelse med henblikk på illustrasjon og forklaring. Det vil imidlertid være åpenbart for én med fagkunnskap innen teknikken at modifikasjoner og forandringer definert av de etterfølgende krav, er mulige. Det er således meningen at de etterfølgende krav skal tolkes til å omfatte alle slike modifikasjoner og forandringer. [0020]The preceding description is directed to specific embodiments of the present invention for purposes of illustration and explanation. However, it will be obvious to one skilled in the art that modifications and changes defined by the following requirements are possible. It is therefore intended that the following requirements shall be interpreted to include all such modifications and changes.

Claims

1. Method for regulating the flow of fluid in a wellbore (5), comprising: positioning a flow regulation device (20) at a downhole localization in the well bore (5), the flow regulation device (20) having a movable element (22) which regulates a fluid flow in the well bore (5); incremental movement of the movable element (22) between an open position and a closed position by applying a plurality of pressure pulses (203) having a controlled or controlled size and duration for the movable element (22), and transmitting the applied pressure pulses (203) to the flow control the device (20) with a hydraulic source (40), characterized in that: the pressure pulses (203) are transmitted, so that a maximum pressure of the applied pressures pulses (203) down the hole overcome a static friction force associated with the movable element (22), and where a minimum pressure of the applied pressure pulses (203) down the hole cannot overcome a dynamic friction force associated with the movable element (22) , and the pressure pulses (203) are applied on top of a base pressure (205).

2. Procedure as stated in claim 1, characterized in that it further comprises: control of the hydraulic source (40) with a processor (60) to control the at least one controlled characteristic of the transmitted pressure pulses (203).

3. Procedure as stated in claim 2, characterized in that it further comprises: measurement of at least one parameter of interest of the applied pressure pulses (203) as transmitted by the hydraulic source (40); measuring at least one parameter of interest of the applied pressure pulses (203) as received by the moving element (22); and controlling the hydraulic source (40) based on the measured parameters of interest.

4. Procedure as stated in claim 3, characterized in that it further comprises: adjusting the pulse size of the transmitted pulse based on a calculated pulse transfer function to incrementally move the movable element (22) in the flow regulation device (20).

5. Procedure as stated in claim 2, characterized in that it further comprises: measuring a position of the movable element (22); measuring at least one parameter of interest of the applied pressure pulses (203) as transmitted by the hydraulic source (40); and controlling the hydraulic source (40) based on the measured parameters of interest.